專利名稱：調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行與風(fēng)電并網(wǎng)控制領(lǐng)域，特別涉及調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)80年代以來，石油危機(jī)、氣候變化、能源問題成為國(guó)際焦點(diǎn)，以風(fēng)能為代表的清潔能源快速發(fā)展，成為遠(yuǎn)期重要的替代能源。通常來講，風(fēng)電出力表現(xiàn)出不同于常規(guī)電源的顯著特點(diǎn)1)短時(shí)間尺度(小時(shí)級(jí)及小時(shí)級(jí)以內(nèi))風(fēng)電出力波動(dòng)約為風(fēng)電裝機(jī)容量的士 10%到士35%，4 12小時(shí)出力波動(dòng)超過士50% ；2)隨著風(fēng)電場(chǎng)覆蓋的區(qū)范圍的擴(kuò)大，風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組之間的互補(bǔ)性增強(qiáng)，規(guī)模較大、區(qū)域范圍分散的風(fēng)電場(chǎng)整體出力波動(dòng)相對(duì)較?。?)風(fēng)電的日出力特性與負(fù)荷特性多呈相反趨勢(shì)，即反調(diào)峰特性。這些特性為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與穩(wěn)定控制帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此提供科學(xué)的方法以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制，是本發(fā)明的主要應(yīng)用對(duì)象，其將深入影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)度、控制等各個(gè)功能環(huán)節(jié)。制定風(fēng)電并網(wǎng)控制策略的先決條件是電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)，即判斷日前 (實(shí)際運(yùn)行前一天)預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納(沒有棄風(fēng))?，F(xiàn)有研究中， 針對(duì)電力系統(tǒng)日前預(yù)測(cè)所得風(fēng)電，辨識(shí)的基本方法為基于電力系統(tǒng)經(jīng)典調(diào)度模型(三公調(diào)度、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、節(jié)能調(diào)度、低碳調(diào)度)，驗(yàn)證是否存在可行的機(jī)組組合以保證日風(fēng)電出力可全額消納。該方法尚存在不足1)開機(jī)方式確定，未合理關(guān)閉部分常規(guī)機(jī)組，不能最大限度挖掘電力系統(tǒng)消納能力，損失部分可消納風(fēng)電；2)忽略電力系統(tǒng)的頻率安全約束，缺乏在短時(shí)間尺度(15分鐘內(nèi))上對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)控制策略的安全校核，存在深度調(diào)峰帶來的頻率失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)；3)辨識(shí)結(jié)果以一維指標(biāo)呈現(xiàn)，不能表征風(fēng)電形狀特性(正調(diào)峰、平調(diào)峰、反調(diào)峰) 與可消納容量之間的映射關(guān)系，不能為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度運(yùn)行人員提供操控判據(jù)；4)不能提供電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的極限特性，不能為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度運(yùn)行人員提供可視化的電力系統(tǒng)消納風(fēng)電“安全域”。5)計(jì)算規(guī)模大、運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng)，無法幫助現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度運(yùn)行人員做出快速判斷。而從風(fēng)電并網(wǎng)的控制策略的角度來看，當(dāng)前所采取的措施僅涉及風(fēng)電機(jī)組本身的關(guān)?？刂疲⑽磁浜弦詡鹘y(tǒng)機(jī)組的開停，限制著電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的可控原件與可控范圍。 在常規(guī)機(jī)組確定的開機(jī)狀態(tài)下，當(dāng)電力系統(tǒng)無法消納過多的風(fēng)電出力時(shí)，關(guān)閉部分風(fēng)電機(jī)組成為唯一的可行策略，從而浪費(fèi)了部分風(fēng)電資源。綜上所述，需要一套更為電力系統(tǒng)與全面的可消納風(fēng)電辨識(shí)與控制方法，以計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻能力，考慮風(fēng)電出力特性，優(yōu)化控制常規(guī)機(jī)組開機(jī)方式，為電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行人員提供快速辨識(shí)與控制風(fēng)電的工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電辨識(shí)與控制方法的不足，提供了一種調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法，本發(fā)明可幫助電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行人員在日前就明確電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域，快速判斷出預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納，并提供了消納預(yù)測(cè)所得風(fēng)電的最優(yōu)控制策略。本發(fā)明提出一種調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法，其特征在于，包括1)計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻約束，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組開停機(jī)狀態(tài)，在日前辨識(shí)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域；2)根據(jù)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域，在日前判斷預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納；3)根據(jù)預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納的判斷結(jié)果，在日前確定電力系統(tǒng)消納預(yù)測(cè)所得風(fēng)電的最優(yōu)控制策略；4)根據(jù)日前所確定的最優(yōu)控制策略，在次日控制風(fēng)電機(jī)組與常規(guī)機(jī)組；1)計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻約束，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組開停機(jī)狀態(tài)，在日前辨識(shí)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域(以達(dá)到對(duì)任意屬于該可控域的風(fēng)電出力，電力系統(tǒng)都可通過合理的控制得以全額消納的目的)，具體包括以下步驟1-1)定義電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域(I)所消納風(fēng)電的等效負(fù)荷率η，表達(dá)式如下
權(quán)利要求
1. 一種調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法，其特征在于，包括 1)計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻約束，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組開停機(jī)狀態(tài)，在日前辨識(shí)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域；2)根據(jù)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域，在日前判斷預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納；3)根據(jù)預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納的判斷結(jié)果，在日前確定電力系統(tǒng)消納預(yù)測(cè)所得風(fēng)電的最優(yōu)控制策略；4)根據(jù)日前所確定的最優(yōu)控制策略， 在次日控制風(fēng)電機(jī)組與常規(guī)機(jī)組；1)計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻約束，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組開停機(jī)狀態(tài)，在日前辨識(shí)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域，具體包括以下步驟1-1)定義電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域(I)所消納風(fēng)電的等效負(fù)荷率η，表達(dá)式如下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)峰調(diào)頻約束下電力系統(tǒng)可消納風(fēng)電的辨識(shí)與控制方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行與風(fēng)電并網(wǎng)控制領(lǐng)域。該方法包括計(jì)及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻約束，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組開停機(jī)狀態(tài)，在日前辨識(shí)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域；根據(jù)電力系統(tǒng)消納風(fēng)電的三維可控域，在日前判斷預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納；根據(jù)預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納的判斷結(jié)果，在日前確定電力系統(tǒng)消納預(yù)測(cè)所得風(fēng)電的最優(yōu)控制策略；根據(jù)日前所確定的最優(yōu)控制策略，在次日控制風(fēng)電機(jī)組與常規(guī)機(jī)組。本發(fā)明幫助電力系統(tǒng)調(diào)度人員快速判斷預(yù)測(cè)所得風(fēng)電是否可被電力系統(tǒng)全額消納，提供了消納預(yù)測(cè)所得風(fēng)電的最優(yōu)控制策略，顯示出重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK102496962SQ20111045923
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者夏清, 康重慶, 賈文昭 申請(qǐng)人:清華大學(xué)